(57)【要約】  本発明の全熱交換器は、仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、該仕切板を介して該二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる全熱交換器であって、該仕切板が、多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層したものであることを特徴とする。本発明の全熱交換器は、結露を繰り返す環境下でも性能の低下の抑制を図ることができるとともに、高い全熱交換効率を有する。
2011058854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、該仕切板を介して該二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる全熱交換器であって、
該仕切板が、多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層したものであることを特徴とする全熱交換器。
【請求項２】
前記親水性透湿樹脂から成る亀裂層の亀裂は、親水性透湿樹脂を前記多孔質樹脂基材層上に積層する際に自発的に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の全熱交換器。
【請求項３】
前記親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び前記無孔質親水性透湿樹脂膜層の少なくとも一方は、ポリウレタンで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の全熱交換器。
【請求項４】
前記多孔質樹脂基材層は、不織布で構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の全熱交換器。
【請求項５】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
無孔質親水性透湿樹脂膜層上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成する工程を含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【請求項６】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成した後、該離型基材を剥離する工程と、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を該亀裂層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する工程とを含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【請求項７】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成した後、該離型基材を剥離する工程と、
該亀裂層の表面を、親水性透湿樹脂の軟化点以上の温度で熱処理し、表面の亀裂を封止することにより、無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する工程とを含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば室外から室内への給気と、室内から室外への排気とを同時に行う換気装置等に用いられる全熱交換器及びそれに用いる仕切板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
室内の冷暖房効果を損なわずに換気を行う方法としては、給気と排気との間で熱交換を行いながら換気を行う方法がある。また、熱交換の効率を向上させるためには、給気と排気との間で温度（顕熱）とともに湿度（潜熱）の交換も同時に行う（即ち、全熱交換を行う）のが有効である。【０００３】
全熱交換器の普及に伴い、給気と排気との温度差が大きいため結露が生じやすい環境、例えば、寒冷地や浴室・温水プール等に設置するため、仕切板材質の耐湿化が要求されている。
従来、高分子多孔質シートに吸湿性物質を含浸又は塗布した仕切板を介して給気及び排気間の全熱交換を行う全熱交換器が提案されている。吸湿性物質としては、吸湿剤を含有する親水性高分子等が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。さらに、不織布等の多孔質樹脂基材と親水性透湿樹脂膜との間に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で構成された多孔質樹脂膜を挟み込んだ構造を有する仕切板を介して給気及び排気間の全熱交換を行う全熱交換器も提案されている（例えば、特許文献２及び３を参照）。【０００４】
また、全熱交換器向けの仕切板ではないが、無孔質水膨潤性ポリウレタンと不織布等の繊維基材との間に、フッ素含有ポリウレタン等のポリウレタン系樹脂で構成された微多孔質樹脂膜を挟み込んだ構造を有する布帛が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。この文献によると、微多孔質樹脂膜の形成方法として、繊維基材上にポリウレタン系樹脂溶液を塗布した後、それを水中に浸漬してポリウレタン系樹脂を凝固させた後、脱溶媒のために洗浄し、乾燥する湿式凝固法が挙げられている。【０００５】
他に、全熱交換器向けの仕切板ではないが、ポリウレタンが含浸された繊維基材上にポリウレタン多孔質層及び架橋型非多孔質層が積層された皮革様シートが提案されている（例えば、特許文献５を参照）。この文献によると、ポリウレタン多孔質層の形成方法として、湿式凝固法の他に樹脂に発泡剤をブレンドする乾式発泡、樹脂を撹拌して空気を噛み込ませる機械発泡が挙げられている。【０００６】
さらに、全熱交換器向けの仕切板ではないが、基体と多孔質被覆層とからなるシートに非多孔質被覆層を形成し、この非多孔質被覆層に機械的な変形を加えて表面に微小な亀裂を生じさせた皮革様シートが提案されている（例えば、特許文献６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−２０５１９３号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５５９８号公報
【特許文献３】特開平７−１３３９９４号公報
【特許文献４】特開平７−００９６３１号公報
【特許文献５】特開２００４−２１１２６２号公報
【特許文献６】特公昭５１−０４５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の全熱交換器では、親水性高分子による吸湿剤の保持力が弱く、仕切板表面に発生した結露による吸湿剤の流失量が多くなってしまうので、仕切板の透湿性を長期間維持することができなくなる。従って、特許文献１に記載の全熱交換器を長期間使用した場合には、全熱交換器の性能が低下するという問題があった。【０００９】
特許文献２及び３に記載の全熱交換器では、吸湿剤に起因する透湿性低下は回避できる。また、平坦性の高いＰＴＦＥ膜上に親水性透湿樹脂膜を形成するため、親水性透湿樹脂膜を薄くすることができ、高い透湿性を得ることができる。しかしながら、多孔質ＰＴＦＥ膜は、無孔質のＰＴＦＥ膜を一軸或いは二軸の延伸法を用いることにより作製されるため、別工程にてあらかじめ多孔質ＰＴＦＥを準備しておく必要があり、工程が複雑になるという問題があった。また、フッ素樹脂自身は透湿性が無いため、多孔質ＰＴＦＥ膜の透湿性能は空孔部分でのみ確保される。つまり、フッ素樹脂分は全熱交換効率の障壁となる。さらに、フッ素系樹脂は高価なためコスト面で不利となる。【００１０】
特許文献４に記載の布帛の微多孔質樹脂膜は、作製するために多岐にわたる工程を経る必要があり、プロセス時間で不利となる。また、脱溶媒に使用した廃液の処理で環境負荷に配慮する必要があり、処理費用等のためコスト面でも不利となる。さらに、微多孔質樹脂膜に溶媒が残留している恐れもあるので、特許文献４に記載の布帛を全熱交換器の仕切板として用いる場合、全熱交換器の吸気された空気中のＶＯＣ対策が必要になる。また、特許文献４に記載の布帛は耐水圧及び透湿度の性能に着目しているために透気度が数秒〜３０００秒程度であるので、それを全熱交換器の仕切板として用いた場合、全熱交換器の吸気と排気とが仕切板を通して交じり合ってしまい換気性能が低下する。【００１１】
特許文献５に記載の皮革様シートのポリウレタン多孔質層は、湿式凝固法の他に乾式発泡又は機械発泡を用いて形成されるが、乾式発泡では発泡剤をブレンドするためコスト面で不利となる。また、発泡剤が十分に混合されないと、孔がまったく無いエリアが部分的に生じるため、後の工程で非多孔質層を形成するときに不都合を生じる可能性がある。また、乾式発泡ではポリウレタン多孔質層の薄膜化が困難である。機械発泡においても、安定な空気の噛みこみを維持するためポリウレタン多孔質層の薄膜化が困難になる。仮に特許文献５に記載のシートを全熱交換器の仕切板として用いた場合、ポリウレタン多孔質層の厚みが５０〜４００μｍのため透湿性が著しく低く、全熱交換器の性能が低下する。【００１２】
特許文献６に記載の皮革様シートの表層は、機械的な変形を加えて表面に微小な亀裂を生じさせる手法を用いて作製される。しかしながら、機械的変形とは手で材料にもみを加えることによって伸張、圧縮等の変形を与える操作であるため、安定的に微細な亀裂を生じさせることが困難であり、量産性に欠ける。さらに、この方法により亀裂が生じるのは皮革様シートの最表層を形成している非多孔質被覆層であるため透気度の性能が悪化する。仮に特許文献６に記載のシートを全熱交換器の仕切板として用いた場合、全熱交換器の吸気と排気とが仕切板を通して交じり合ってしまい換気性能が低下する。【００１３】
従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、結露を繰り返す環境下でも性能の低下の抑制を図ることができるとともに、高い全熱交換効率を有する全熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明者らは、上記のような従来の問題点を解決すべく鋭意研究、開発を遂行した結果、このような問題点を解決するためには、多孔質樹脂基材の表面凹凸を利用して特定の厚さの親水性透湿樹脂で構成される亀裂層を形成し、更に、この亀裂層が多孔質樹脂基材の表面凹凸を平滑化することで、亀裂層の上に透湿性の高い特定の厚さの無孔質の親水性透湿樹脂膜層をピンホールなく薄膜形成して得られる仕切板が有効であることに想到し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明に係る全熱交換器は、仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、仕切板を介して二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる全熱交換器であって、仕切板が、多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂膜から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、結露を繰り返す環境下でも性能の低下の抑制を図ることができるとともに、高い全熱交換効率を有する全熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る全熱交換器を示す斜視図である。
【図２】仕切板の作製方法の一例の模式図である。
【図３】仕切板の作製方法の一例の模式図である。
【図４】仕切板の作製方法の一例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る全熱交換器を示す斜視図である。図１において、全熱交換器１は、給気の気流が通される給気層２と、排気の気流が通される排気層３とが仕切板４を介して交互に積層された積層体である。給気層２には、仕切板４に沿って給気の気流を導く給気通路５が設けられている。排気層３には、仕切板４に沿って排気の気流を導く排気通路６が設けられている。給気通路５及び排気通路６は、各仕切板４の間隔を保持する波形の間隔板７によりそれぞれ形成されている。給気の気流が給気通路５により導かれる方向Ａと、排気の気流が排気通路６により導かれる方向Ｂとは、互いに垂直になっている。
【００１８】
熱交換の主体となる仕切板４は、水蒸気は通すが空気は通さない性質（透湿性）と、給気と排気の隔絶による換気性（気体遮蔽性）を併せ持ち、高い全熱交換効率を実現している。各仕切板４は、多孔質樹脂基材層、親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層した３層構造を特徴としており、多孔質樹脂基材層の表面凹凸を利用して、親水性透湿樹脂から成る亀裂層を形成し、更に、亀裂層が多孔質樹脂基材層の表面凹凸を平滑化することを利用して、亀裂層上に透湿性の高い無孔質の親水性透湿樹脂膜層を形成している。
【００１９】
多孔質樹脂基材層としては、例えば、不織布、織布、編布等を用いることができるが、コストを勘案して不織布が好ましく用いられる。不織布の素材は特に限定されないが、代表的な不織布としては、例えば、ポリエステル繊維により構成されている。また、不織布の目付量は５ｇ／ｍ2以上１００ｇ／ｍ2以下、好ましくは１０ｇ／ｍ2以上３０ｇ／ｍ2以下、更に好ましくは１５ｇ／ｍ2、不織布の厚さは２μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以上２００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以上１５０μｍ以下、不織布の通気度は１秒以下（測定限界以下）であることが好ましい。なお、本発明における透気度は、ＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準じて測定される値である。具体的には、膜面積６４５ｍｍ2の範囲の部分を１００ｃｍ3の空気が透過する時間（秒）を測定し、それを透気度とするものである。目付け量が５ｇ／ｍ2未満であるか、又は厚さが２μｍ未満になると仕切板として必要な強度が得られなくなる場合があり、目付け量が１００ｇ／ｍ2より大きいか、又は厚さが５００μｍより厚くなると、温度と湿度を熱交換する機能を妨げる原因となるので好ましくない。また、通気度は１秒より大きくなっても、温度と湿度を熱交換する機能を妨げる原因となるので好ましくない。
不織布で構成された通気性の多孔質樹脂基材層は、不織布の樹脂繊維間同士の間隔を粗く、広くすることができるため、仕切板４の強度を保持する役目を担い、気体遮蔽及び温度と湿度を熱交換する機能を果たす親水性透湿樹脂膜の働きを阻害しない。また、不織布で構成された通気性の多孔質樹脂基材層は、非水溶性を有するため、結露を繰り返すような環境においても、結露水による劣化が防止され、仕切板４としての透湿性、気体遮蔽性、撥水性等の基本性能を保持することができる。
【００２０】
多孔質基材として好ましく用いられる不織布としては、例えばスパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、スチームジェット法等で製造される不織布を用いることができる。また、材質としてはアラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維等を用いることができる。特に、少量の繊維を用いて強度、耐久性及び通気性を確保できるスパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法又はスチームジェット法と、耐久性及びコストに優れるナイロン繊維、ビニロン繊維又はポリエステル繊維とを組み合わせた不織布がより好ましい。これらの中でも、親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成温度マージンが広く且つ寸法安定性に優れるという点で、ポリエステル繊維を用いたスパンボンド不織布が最も好ましい。
【００２１】
亀裂層を構成する樹脂は、透湿性が高い樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、エーテル系のポリウレタン系樹脂、エステル系のポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が用いられ、好ましくは、加水分解耐性が高く、仕切板４としての長寿命が見込まれ且つ透湿性が高いエーテル系のポリウレタン系樹脂が用いられる。これらのポリウレタン系樹脂は、有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマーとから構成されるか、有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマーの少なくとも１種類と少なくとも１種類のウレタンプレポリマーとから構成されるか、又は有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマー及びウレタンプレポリマーの少なくとも１種類とポリウレタンとから構成される熱硬化型樹脂を用いて、加熱硬化により亀裂層を形成する「加熱硬化」タイプ、または既にポリウレタン化した樹脂の水系溶液、ジメチルホルムアミド溶液、メチルエチルケトン溶液、トルエン溶液等を用いて、加熱乾固により亀裂層を形成する「加熱乾固」タイプのいずれかを用いることができる。また、これらのポリウレタン樹脂には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の公知の添加剤をさらに含むことができる。添加剤の例としては、鎖延長剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、結晶核剤、発泡剤、抗菌・防カビ剤、充填剤、強化剤、導電性フィラー、帯電防止剤等が挙げられる。本発明で使用する樹脂における添加剤の配合量は、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。このようなポリウレタン系樹脂は、オキシエチレン基含有量が１０重量％以上８０重量％以下であることが望ましい。
【００２２】
親水性透湿樹脂から成る亀裂層は、樹脂膜のタック性を低減して加工性を向上させる目的で、上記した樹脂に平均粒子径が０．５μｍ以上１００μｍ以下の微粒子を添加してもよい。このような微粒子は、樹脂膜中及び／又は樹脂膜表面に固着される。微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、鱗片状、針状、棒状、不定形状等が挙げられる。
【００２３】
親水性透湿樹脂から成る亀裂層は、多孔質樹脂基材層（例えば、不織布）の表面凹凸を利用し、ピンホールを有する多孔質膜として形成される。本発明における多孔質状態とは、透気度が５０００秒未満であり、好ましくは１０００秒以内、更に好ましくは２００秒以内であることを意味する。亀裂層の厚さは、２μｍ以上５０μｍ以下である必要があり、好ましくは４μｍ以上２０μｍ以下である。亀裂層の厚さが薄過ぎると、後述する無孔質親水性透湿樹脂膜に、後に記述する処理により無孔質化することができないピンホールが発生したり、多孔質樹脂基材層と亀裂層との間で部分剥離が発生したり、また樹脂の保水による水分子の膜内移動抵抗の低減効果が小さくなる。一方、厚過ぎると、多孔質化が不十分になり全熱交換効率が低下する。
【００２４】
親水性透湿樹脂から成る亀裂層は、多孔質樹脂基材層（例えば、不織布）上に公知の製膜方法を用いて形成することができる。その成膜方法としては、例えば、樹脂を有機溶剤や水で溶解した樹脂溶液又は軟化点以上まで加熱した無溶媒の溶融樹脂を、グラビアコーター、キスコーター、ロールナイフコーター、コンマコーター、ロッドコーター、リバースロールコーター等を用いて多孔質樹脂基材層（不織布）上に直接コーティングする方法、離型フィルム、離型紙等の離型基材にコーティングしておいて多孔質樹脂基材層と貼り合わせるラミネート方法、Ｔダイ・コートハンガーダイ等のフラットダイによる方法、サーキュラーダイからのインフレーション法等を挙げることができる。離型フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン系フィルム、ポリエステル系フィルム等が挙げられる。
【００２５】
親水性透湿樹脂から成る亀裂層は、表面凹凸の大きい多孔質樹脂基材層（例えば、不織布）の表面を平滑化し、後述する透湿性の高い無孔質親水性透湿樹脂膜を亀裂層上へ形成可能とする。また、このように親水性透湿樹脂膜を亀裂発生によって多孔質化することにより、空孔部及び樹脂部分の双方で透湿性を確保することができ、優れた透湿性を達成することができる。
【００２６】
無孔質親水性透湿樹脂膜層を構成する樹脂は、親水性が高い樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基等の親水性基を持つ樹脂を用いることができる。このような樹脂としては、少なくとも一部が架橋されたポリビニルアルコール、酢酸セルロース、硝酸セルロース等の親水性ポリマーや、ポリアミノ酸、ポリウレタン等が挙げられるが、耐熱性、耐薬品性、加工性を考慮に入れると、エーテル系のポリウレタン系樹脂、エステル系のポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が好ましく、加水分解耐性が高く、仕切板４としての長寿命が見込まれ且つ透湿性が高いエーテル系のポリウレタン系樹脂が更に好ましい。これらのポリウレタン系樹脂は、有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマーとから構成されるか、有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマーの少なくとも１種類と少なくとも１種類のウレタンプレポリマーとから構成されるか、又は有機ジイソシアネートとオキシエチレン基含有ジオール等のモノマー及びウレタンプレポリマーの少なくとも１種類とポリウレタンとから構成される熱硬化型樹脂を用いて、加熱硬化により無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する「加熱硬化」タイプ、または既にポリウレタン化した樹脂の水系溶液、ジメチルホルムアミド溶液、メチルエチルケトン溶液、トルエン溶液等を用いて、加熱乾固により無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する「加熱乾固」タイプのいずれかを用いることができる。また、これらのポリウレタン樹脂には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の公知の添加剤をさらに含むことができる。添加剤の例としては、鎖延長剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、結晶核剤、発泡剤、抗菌・防カビ剤、充填剤、強化剤、導電性フィラー、帯電防止剤等が挙げられる。本発明で使用する樹脂における添加剤の配合量は、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。このようなポリウレタン系樹脂は、オキシエチレン基含有量が１０重量％以上８０重量％以下であることが望ましい。
【００２７】
また、無孔質親水性透湿樹脂膜層を構成する樹脂は、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と同一の樹脂であってもよく、また異なる樹脂であってもよい。同一の樹脂を用いる場合、１種類の樹脂の管理のみで済むため、工程管理上の負荷が低減され、また材料コストの抑制が可能である。また、同一の樹脂を用いることで、亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との間の接着強度が向上する効果、亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との界面で透湿抵抗が生じない効果を得ることができる。異なる樹脂を用いる場合、樹脂の軟化点や溶媒溶解性を考慮し、無孔質親水性透湿樹脂膜層上に亀裂層を形成する際の層同士のミキシングを抑制することが望ましい。
【００２８】
無孔質親水性透湿樹脂膜は、樹脂膜のタック性を低減して加工性を向上させる目的で、上記した樹脂に平均粒子径が０．５μｍ以上１００μｍ以下の微粒子を添加してもよい。このような微粒子は、樹脂膜中及び／又は樹脂膜表面に固着される。微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、鱗片状、針状、棒状、不定形状等が挙げられる。
【００２９】
無孔質親水性透湿樹脂膜層は、多孔質樹脂基材層（例えば、不織布）上に形成された亀裂層上に形成される。本発明における無孔質状態とは、透気度が５０００秒以上であることを意味する。無孔質親水性透湿樹脂膜層は、亀裂層の成膜方法と同様の方法を採用することができる。無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である必要があり、好ましくは２μｍ以上８μｍ以下である。無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さが薄過ぎると、ピンホールが発生して気体遮蔽性を確保できなくなり、一方、厚過ぎると、全熱交換効率が低下する。
【００３０】
波形の間隔板７は、特に限定されるものではなく、加工紙を波板状に加工した公知のものを用いることができる。間隔板７の厚さは、特に限定されるものではなく、通常、５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲で適宜設定される。
【００３１】
次に、全熱交換器１の動作について説明する。例えば、冷たくて乾燥した外気が給気として給気層２に通され、暖かくて湿気の高い室内空気が排気として排気層３に通されると、給気及び排気の各気流（二種の気流）が各仕切板４を隔てて流れる。このとき、仕切板４を熱及び水蒸気が通り、給気と排気との間で顕熱及び潜熱の熱交換が各仕切板４を介して行われる。これにより、給気は暖められるとともに加湿されて室内に供給され、排気は冷やされるとともに減湿されて室外へ排出される。
【００３２】
次に、全熱交換器１の製造方法について説明する。まず、多孔質樹脂基材層、親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された仕切板４を作製する。
仕切板４の作製方法の一例としては、図２に示されるように、離型フィルム、離型紙等の離型基材８上にナイフコーター、コンマコーター、リバースコーター等の公知の方法を用いて親水性透湿樹脂溶液を塗布、乾燥して無孔質親水性透湿樹脂膜層９を形成した後、この無孔質親水性透湿樹脂膜層９上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜１０を転写等の手段で多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせると共に乾燥させることにより、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２を形成し、最後に、離型フィルム、離型紙等の離型基材８を剥離する方法が挙げられる。この方法では、亀裂層１２を構成する樹脂の軟化点に比べ、無孔質親水性透湿樹脂膜層９を構成する樹脂の軟化点の方が高い方が望ましく、また、亀裂層１２の形成に用いる親水性透湿樹脂溶液の溶媒は、離型基材８上に形成された無孔質親水性透湿樹脂膜層９を完全に溶解しないものを用いるのが望ましい。この方法では、多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とが適度に交じり合い、接着剤を別途用いることなく多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とを強固に密着させることができる。また、未乾燥の塗膜１０を多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせる際、多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸によって塗膜に亀裂（ピンホール）が生じ、自発的に多孔質様な平坦化された亀裂層１２が形成される。無孔質親水性透湿樹脂膜層９は、離型フィルム、離型紙等の離型基材８上に一旦形成されるため薄膜化することができ、優れた気体遮蔽性を確保しつつ、透湿性を向上させることができる。また、無孔質親水性透湿樹脂膜層９は無孔状態のままできるだけ薄く製膜することが好ましいが、例えば２μｍ〜８μｍ程度の薄膜になると軽微なピンホールが発生する場合がある。この軽微なピンホールが発生した場合でも、本製造方法によれば亀裂層１２を形成する親水性透湿樹脂溶液を塗布した際にこれらのピンホールを埋めることができる。この軽微なピンホールが発生した状態とは、製膜した無孔質親水性透湿樹脂膜層９の透気度が２００秒以上５０００秒以下である状態を示す。
【００３３】
仕切板４の作製方法の他の例としては、図３に示されるように、離型フィルム、離型紙等の離型基材８上にナイフコーター、コンマコーター、リバースコーター等の公知の方法を用いて親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜１０を転写等の手段で多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせると共に乾燥させることにより、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２を形成した後、離型フィルム、離型紙等の離型基材８を剥離し、次いで、離型フィルム、離型紙等の離型基材８上にナイフコーター、コンマコーター、リバースコーター等の公知の方法を用いて親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜１０を親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２に重ね合わせると共に乾燥させることにより、無孔質親水性透湿樹脂膜層９を形成し、最後に、離型フィルム、離型紙等の離型基材８を剥離する方法が挙げられる。この方法では、無孔質親水性透湿樹脂層９を構成する樹脂の軟化点に比べ、亀裂層１２を構成する樹脂の軟化点の方が高い方が望ましく、また、無孔質親水性透湿樹脂層９の形成に用いる親水性透湿樹脂溶液の溶媒は、亀裂層１２を完全に溶解しないものを用いるのが望ましい。この方法においても、多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とが適度に交じり合い、接着剤を別途用いることなく多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とを強固に密着させることができる。また、未乾燥の塗膜１０を多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせる際、多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸によって塗膜に亀裂（ピンホール）が生じ、自発的に多孔質様な平坦化された亀裂層１２が形成される。また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２により多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸が平滑化されているため、透湿性の高い無孔質親水性透湿樹脂膜層９を薄く形成することができる。なお、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２を形成する際に用いる離型基材８と、無孔質親水性透湿樹脂膜層９を形成する際に用いる離型基材８は、同じものを用いてもよいし、別のものを用いてもよい。
【００３４】
仕切板４の作製方法の他の例としては、図４に示されるように、離型フィルム、離型紙等の離型基材８上にナイフコーター、コンマコーター、リバースコーター等の公知の方法を用いて親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜１０を転写等の手段で多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせると共に乾燥させることにより、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２を形成した後、離型フィルム、離型紙等の離型基材８を剥離し、次いで、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２の表面を、親水性透湿樹脂の軟化点以上の温度で熱処理し、親水性透湿樹脂を溶融させ、亀裂（ピンホール）を閉じて（封止して）無孔質親水性透湿樹脂膜層９を形成する方法が挙げられる。この方法においても、多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とが適度に交じり合い、接着剤を別途用いることなく多孔質樹脂基材層１１と親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２とを強固に密着させることができる。また、未乾燥の塗膜１０を多孔質樹脂基材層１１に重ね合わせる際、多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸によって塗膜に亀裂（ピンホール）が生じ、自発的に多孔質様な平坦化された亀裂層１２が形成される。この場合、無孔質親水性透湿樹脂膜層９を構成する樹脂の種類は、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２と同一となる。無孔質親水性透湿樹脂膜層９及び親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２に用いる樹脂は、熱可塑性の親水性ポリウレタン樹脂が好ましい。この方法では、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２と無孔質親水性透湿樹脂膜層９の溶媒溶解性や軟化点の関係を、積層方法によって制御する必要がなくなるため材料の選択肢が広がるというメリットがある。
【００３５】
このようにして作製された仕切板４を波形の間隔板７と貼り合わせて積層体単位を作製し、間隔板７の波溝の方向が交互に直交するように上記積層体単位を所望の数だけ積層させることにより、全熱交換器１が得られる。
【００３６】
実施の形態１に係る全熱交換器１は、多孔質樹脂基材層１１、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２及び無孔質親水性透湿樹脂膜層９を順次積層した３層構造を有する仕切板４を採用しており、吸湿剤を含有しないため吸湿剤の流出による透湿性能の低下を引き起こさない。また、多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸を利用して親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２を形成するため、多孔膜を別途用意する必要がなく、空孔部分だけでなく樹脂部分にも透湿性を有しているため透湿性能が向上できる。更に、親水性透湿樹脂から成る亀裂層１２が多孔質樹脂基材層１１の表面凹凸を平滑化することで、透湿性の高い無孔質親水性透湿樹脂膜層９をピンホールなく薄膜形成することができるため、気体遮蔽性も向上できる。従って、結露を繰り返す環境下でも性能低下を防止するとともに、全熱交換効率の向上を図ることができる。さらに、仕切板４を構成する樹脂素材としてフッ素系材料を用いる必要がないので、コスト低減を図ることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００３８】
＜実施例１＞
オキシエチレン基含有量が５０重量％であり且つ膜形成後の軟化点が２２０℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、加熱乾燥することにより、厚さが約１０μｍの無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成した。形成された無孔質親水性透湿樹脂膜層はＭＥＫに不溶となった。次いで、離型フィルム上に形成された無孔質親水性透湿樹脂膜層の上に、オキシエチレン基含有量が４０重量％であり且つ軟化点が２００℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液をコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を目付量２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１４ｍｍ、通気度１秒以下（測定限界以下）の不織布に熱ロールにより転写させ、不織布層／親水性透湿樹脂から成る亀裂層／無孔質親水性透湿樹脂膜層という構成の仕切板を作製した。なお、得られた仕切板における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の厚さは、約１０μｍであった。
得られた仕切板を、厚さ１００μｍ〜２００μｍの加工紙を波板状に加工した間隔板と貼り合わせ、積層単位体を作製した。その後、仕切板の形状が３０ｃｍ角の正方形になるように積層単位体を成形した後、図１に示すように、間隔板の波溝の方向が交互に直交するように複数の積層単位体を積層させ、高さが５０ｃｍの全熱交換器を作製した。【００３９】
＜実施例２＞
オキシエチレン基含有量が４５重量％であり且つ軟化点が２２０℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を目付量２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１４ｍｍ、通気度１秒以下（測定限界以下）の不織布に熱ロールにより転写させ、厚さが約１０μｍの親水性透湿樹脂から成る亀裂層を形成した。形成された亀裂層はＭＥＫに不溶となった。次いで、オキシエチレン基含有量が５０重量％であり且つ軟化点が２００℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を先に形成した親水性透湿樹脂から成る亀裂層上に熱ロールにより転写させ、不織布層／親水性透湿樹脂から成る亀裂層／無孔質親水性透湿樹脂膜層という構成の仕切板を作製した。なお、得られた仕切板における無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さは、約１０μｍであった。得られた仕切板を用いて実施例１と同様に全熱交換器を作製した。【００４０】
＜実施例３＞
オキシエチレン基含有量が５０重量％であり且つ軟化点が２００℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を目付量２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１４ｍｍ、通気度１秒以下（測定限界以下）の不織布に熱ロールにより転写させ、厚さが約２０μｍの親水性透湿樹脂から成る亀裂層を形成した。次いで、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の表面を、軟化点以上の温度である２２０℃で熱処理し、親水性透湿樹脂を溶融させ、不織布層／親水性透湿樹脂から成る亀裂層／無孔質親水性透湿樹脂膜層という構成の仕切板を作製した。なお、得られた仕切板における親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さは、それぞれ約１０μｍであった。【００４１】
＜比較例１＞
実施例１における無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さを約０．４μｍに変更した以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められた。【００４２】
＜比較例２＞
実施例１における無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さを約５０μｍに変更した以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。【００４３】
＜比較例３＞
実施例１における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の厚さを約０．１μｍに変更した以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められ、また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と不織布との間で部分的な剥離が認められた。【００４４】
＜比較例４＞
実施例１における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の厚さを約１００μｍに変更した以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。【００４５】
＜比較例５＞
実施例１における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の形成に軟化点が１６０℃である熱可塑性ポリウレタン樹脂の溶液を用い、無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成に軟化点が１１０℃である熱可塑性ポリウレタン樹脂の溶液を用いた以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められ、また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との間でミキシングの発生が認められた。【００４６】
＜比較例６＞
実施例１におけるＭＥＫの代わりにジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）で溶解させたポリウレタン樹脂溶液を用いて親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成した以外は実施例１と同様にして仕切板を作製した。作製時、無孔質親水性透湿樹脂膜を溶解させたＤＭＦによって、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の再溶解がみられた。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められ、また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との間でミキシングの発生が認められた。【００４７】
＜比較例７＞
実施例２における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の厚さを約１μｍに変更した以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められた。【００４８】
＜比較例８＞
実施例２における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の厚さを約１００μｍに変更した以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。【００４９】
＜比較例９＞
実施例２における無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さを約０．４μｍに変更した以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められた。【００５０】
＜比較例１０＞
実施例２における無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さを約５０μｍに変更した以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。【００５１】
＜比較例１１＞
実施例２における親水性透湿樹脂から成る亀裂層の形成に軟化点が１１０℃である熱可塑性ポリウレタン樹脂の溶液を用い、無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成に軟化点が１６０℃である熱可塑性ポリウレタン樹脂の溶液を用いた以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められ、また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との間でミキシングの発生が認められた。【００５２】
＜比較例１２＞
実施例２におけるＭＥＫの代わりにジメチルホルムアミドで溶解させたポリウレタン樹脂溶液を用いて親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成した以外は実施例２と同様にして仕切板を作製した。得られた仕切板の親水性透湿樹脂から成る亀裂層にはピンホールの発生が認められ、また、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層との間でミキシングの発生が認められた。【００５３】
＜比較例１３＞
オキシエチレン基含有量が５０重量％であり且つ軟化点が２００℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を目付量２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１４ｍｍ、通気度１秒以下（測定限界以下）の不織布に熱ロールにより転写させ、厚さが約１０μｍの親水性透湿樹脂から成る亀裂層を形成した。次いで、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の表面を、エーテル系ポリウレタン樹脂の軟化点以上の温度である２２０℃で熱処理し、親水性透湿樹脂を溶融させ、不織布層／親水性透湿樹脂から成る亀裂層／無孔質親水性透湿樹脂膜層という構成の仕切板を作製した。得られた仕切板の無孔質親水性透湿樹脂膜層にはピンホールの発生が認められた。【００５４】
＜比較例１４＞
オキシエチレン基含有量が５０重量％であり且つ軟化点が２００℃であるエーテル系ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を離型フィルムにコンマコーターで塗布し、樹脂溶液の溶媒が完全に流去し完全な膜が形成される前に（未乾燥の状態で）、その塗膜を目付量２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１４ｍｍ、通気度１秒以下（測定限界以下）の不織布に熱ロールにより転写させ、厚さが約１００μｍの親水性透湿樹脂から成る亀裂層を形成した。次いで、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の表面を、エーテル系ポリウレタン樹脂の軟化点以上の温度である２２０℃で熱処理し、親水性透湿樹脂を溶融させ、不織布層／親水性透湿樹脂から成る亀裂層／無孔質親水性透湿樹脂膜層という構成の仕切板を作製した。なお、得られた仕切板における親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層の厚さは、それぞれ約９０μｍ及び約１０μｍであった。【００５５】
＜全熱交換器の評価＞
実施例１〜３及び比較例１〜１４の各全熱交換器の性能評価について説明する。各全熱交換器の性能評価は、仕切板の気体遮蔽性と、湿度交換効率についての全熱交換器の耐結露性とを判定することにより行われる。【００５６】
仕切板の気体遮蔽性の評価は、仕切板の透気度をＪＩＳ  Ｐ  ８１１７に準じて測定することにより行う。即ち、仕切板の面積６４５ｍｍ2の範囲の部分を１００ｃｍ3の空気が透過する時間（秒）を測定し、それを透気度とする。また、仕切板の透気度の測定は、仕切板の任意の５箇所で行う。この結果、仕切板の任意の５箇所での透気度がいずれも５０００秒以上であれば、気体遮蔽性が良好（○）と判定し、仕切板の任意の５箇所での透気度のいずれかが５０００秒未満であれば、気体遮蔽性が劣る（×）と判定した。【００５７】
仕切板の結露試験は、仕切板を水中に浸漬した後、乾燥させることを数度繰り返して結露状態を模擬することにより行う。仕切板の初期の気体遮蔽性の評価は、結露試験前における仕切板の透気度の測定結果に基づいて行い、仕切板の結露試験後の気体遮蔽性の評価は、結露試験後における仕切板の透気度の測定結果に基づいて行う。【００５８】
湿度交換効率についての全熱交換器の耐結露性の評価は、全熱交換器の結露試験の前後の湿度交換効率をＪＩＳ  Ｂ  ８６２８（全熱交換器）の付属書４内の２室法に準じた方式で測定し、結露試験の前後の測定結果を比較することにより行う。即ち、全熱交換器の湿度交換効率を測定した後、全熱交換器の結露試験を行い、結露試験後の全熱交換器について、湿度交換効率の測定を再度行う。この結果、結露試験前から結露試験後への湿度交換効率の低下率が１０％未満であれば、耐結露性が良好（○）と判定し、１０％以上であれば、耐結露性が悪い（×）と判定した。【００５９】
なお、湿度交換効率の測定では、一次気流（給気）の条件が温度２７℃、相対湿度５２．７％ｒｈとされ、二次気流（排気）の条件が温度３５℃、相対湿度６４．３％ｒｈとされている。また、全熱交換器の結露試験は、全熱交換器を水中に浸漬した後、乾燥させることを数度繰り返して結露状態を模擬することにより行う。【００６０】
実施例１〜３及び比較例１〜１４の各全熱交換器の性能評価の結果を表１に示した。仕切板の気体遮蔽性が劣ると判定された比較例１、３、５、６、７、９、１１、１２及び１３は、湿度交換効率についての耐結露性の評価を実施しなかった。
【表１】
2011058854.tif 000003
【００６１】
表１に示すように、実施例１〜３の全熱交換器の性能は、仕切板の気体遮蔽性、各交換効率及び全熱交換器の耐結露性のすべてにおいて優れていることが分かる。【００６２】
比較例１では気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、無孔質親水性透湿樹脂膜層が約０．４μｍと薄いため、不織布の表面凹凸を十分に平滑化した親水性透湿樹脂から成る亀裂層上においてもピンホールが発生したものと考えられる。【００６３】
比較例２では全熱交換器の温度・湿度交換効率が実施例１〜３に比べて低かった。これは、無孔質親水性透湿樹脂膜層が約５０μｍと厚いため、温度・湿度交換の障壁となったものと考えられる。【００６４】
比較例３では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約０．１μｍと薄いために不織布の表面凹凸を十分に平滑化することができず、無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生したものと考えられる。さらに、親水性透湿樹脂から成る亀裂層と不織布層との間で部分的な剥離が発生した。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が、約０．１μｍと薄いため、無孔質親水性透湿樹脂膜層と不織布層とを繋ぎ止める役割を十分に果たせなかったものと考えられる。【００６５】
比較例４では全熱交換器の温度・湿度交換効率が実施例１〜３に比べて低かった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層のピンホール発生が過少であったことに起因すると考えられる。すなわち、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約１００μｍと厚いため、不織布の表面凹凸を十分に平滑化することができ、無孔質親水性透湿樹脂膜層のピンホール発生を抑制することが可能であるが、逆に不織布の表面凹凸によって発生する亀裂によるピンホール発生が親水性透湿樹脂から成る亀裂層において少な過ぎて、透湿度向上に必要な多孔状態が得られなかったものと考えられる。【００６６】
比較例５では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、無孔質親水性透湿樹脂膜層よりも、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の軟化点の方が高いため、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の形成時に、既に形成されている無孔質親水性透湿樹脂膜層と親水性透湿樹脂から成る亀裂層とがミキシングしてしまい、実質的に１層の厚いポリウレタン樹脂膜となるため、不織布の表面凹凸によって元の無孔質親水性透湿樹脂膜層部分にも亀裂が生じピンホールが発生すると考えられる。【００６７】
比較例６では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成時に溶解力の高い溶媒であるジメチルホルムアミドで希釈したポリウレタン樹脂溶液を用いているため、親水性透湿樹脂から成る亀裂層の形成時にジメチルホルムアミドで無孔質親水性透湿樹脂膜層が再溶解し、無孔質親水性透湿樹脂膜層と親水性透湿樹脂から成る亀裂層とがミキシングしてしまい、実質的に１層の厚いポリウレタン樹脂膜となるため、不織布の表面凹凸によって元の無孔質親水性透湿樹脂膜層部分にも亀裂が生じピンホールが発生したと考えられる。【００６８】
比較例７では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約１μｍと薄いために不織布の表面凹凸を十分に平滑化することができず、無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成時に多孔質親水性樹脂膜層越しの不織布の表面凹凸の影響により無孔質親水性透湿樹脂膜層に亀裂が生じピンホールが発生したものと考えられる。【００６９】
比較例８では全熱交換器の温度・湿度交換効率が実施例１〜３に比べて低かった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層のピンホール発生が過少であったことに起因すると考えられる。すなわち、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約１００μｍと厚いため、不織布の表面凹凸を十分に平滑化することができ、無孔質親水性透湿樹脂膜層のピンホール発生を抑制することが可能であるが、逆に不織布の表面凹凸によって発生する亀裂によるピンホール発生が親水性透湿樹脂から成る亀裂層において少な過ぎて、透湿度向上に必要な多孔状態が得られなかったものと考えられる。【００７０】
比較例９では気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、無孔質親水性透湿樹脂膜層が約０．４μｍと薄いため、不織布の表面凹凸を十分に平滑化した第１の親水性透湿樹脂膜層上においてもピンホールが発生したものと考えられる。【００７１】
比較例１０では全熱交換器の温度・湿度交換効率が実施例１〜３に比べて低かった。これは、無孔質親水性透湿樹脂膜層が約５０μｍと厚いため、温度・湿度交換の障壁となったものと考えられる。【００７２】
比較例１１では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層よりも、無孔質親水性透湿樹脂膜層の軟化点の方が高いため、無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成時に、既に形成されている親水性透湿樹脂から成る亀裂層と無孔質親水性透湿樹脂膜層とがミキシングしてしまい、実質的に１層の厚いポリウレタン樹脂膜となるため、不織布の表面凹凸によって元の無孔質親水性透湿樹脂膜層部分にも亀裂が生じピンホールが発生したと考えられる。【００７３】
比較例１２では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成時に溶解力の高い溶媒であるジメチルホルムアミドで希釈したポリウレタン樹脂溶液を用いているため、無孔質親水性透湿樹脂膜層の形成時にジメチルホルムアミドで親水性透湿樹脂から成る亀裂層が再溶解し、無孔質親水性透湿樹脂膜層と親水性透湿樹脂から成る亀裂層とがミキシングしてしまい、実質的に１層の厚いポリウレタン樹脂膜となるため、不織布の表面凹凸によって元の無孔質親水性透湿樹脂膜層部分にも亀裂が生じピンホールが発生したと考えられる。【００７４】
比較例１３では無孔質親水性透湿樹脂膜層にピンホールが発生してしまい、気体遮蔽性が劣るという判定となった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約１０μｍと薄いため、亀裂によるピンホールが過剰に存在するため、表面熱処理を行っても完全に無孔質化した膜を形成することができないためと考えられる。【００７５】
比較例１４では全熱交換器の温度・湿度交換効率が実施例１〜３に比べて低かった。これは、親水性透湿樹脂から成る亀裂層のピンホール発生が過少であったことに起因すると考えられる。すなわち、親水性透湿樹脂から成る亀裂層が約９０μｍと厚いため、不織布の表面凹凸を十分に平滑化することができ、無孔質親水性透湿樹脂膜層のピンホール発生を抑制することが可能であるが、逆に不織布の表面凹凸によって発生する亀裂によるピンホール発生が親水性透湿樹脂から成る亀裂層において少な過ぎて、透湿度向上に必要な多孔状態が得られなかったものと考えられる。
【符号の説明】
【００７６】
１  全熱交換器、２  給気層、３  排気層、４  仕切板、５  給気通路、６  排気通路、７  間隔板、８  離型基材、９  無孔質親水性透湿樹脂膜層、１０  未乾燥の塗膜、１１  多孔質樹脂基材層、１２  親水性透湿樹脂から成る亀裂層。
【図１】
2011058854.tif 000004
【図２】
2011058854.tif 000005
【図３】
2011058854.tif 000006
【図４】
2011058854.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月2日(2011.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
そこで、本発明者らは、上記のような従来の問題点を解決すべく鋭意研究、開発を遂行した結果、このような問題点を解決するためには、多孔質樹脂基材の表面凹凸を利用して特定の厚さの親水性透湿樹脂で構成される亀裂層を形成し、更に、この亀裂層が多孔質樹脂基材の表面凹凸を平滑化することで、亀裂層の上に透湿性の高い特定の厚さの無孔質の親水性透湿樹脂膜層をピンホールなく薄膜形成して得られる仕切板が有効であることに想到し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明に係る全熱交換器は、仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、仕切板を介して二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる全熱交換器であって、仕切板が、多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂膜から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層したものであり、該亀裂層の亀裂は、親水性透湿樹脂溶液の未乾燥塗膜を該多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させる際に該多孔質樹脂基材層の表面凹凸を利用して自発的に形成されたものであることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕切板を隔てて二種の気流を流通させ、該仕切板を介して該二種の気流の顕熱及び潜熱を熱交換させる全熱交換器であって、
該仕切板が、多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層を順次積層したものであり、該亀裂層の亀裂は、親水性透湿樹脂溶液の未乾燥塗膜を該多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させる際に該多孔質樹脂基材層の表面凹凸を利用して自発的に形成されたものであることを特徴とする全熱交換器。
【請求項２】
前記親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び前記無孔質親水性透湿樹脂膜層の少なくとも一方は、ポリウレタンで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の全熱交換器。
【請求項３】
前記多孔質樹脂基材層は、不織布で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の全熱交換器。
【請求項４】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
無孔質親水性透湿樹脂膜層上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成する工程を含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【請求項５】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成した後、該離型基材を剥離する工程と、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を該亀裂層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する工程とを含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【請求項６】
多孔質樹脂基材層、２μｍ以上５０μｍ以下の厚さの親水性透湿樹脂から成る亀裂層及び０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さの無孔質親水性透湿樹脂膜層が順次積層された全熱交換器用仕切板の製造方法であって、
離型基材上に親水性透湿樹脂溶液を塗布し、未乾燥の塗膜を多孔質樹脂基材層に重ね合わせると共に乾燥させることにより、該塗膜に亀裂を生じさせ、亀裂層を形成した後、該離型基材を剥離する工程と、
該亀裂層の表面を、親水性透湿樹脂の軟化点以上の温度で熱処理し、表面の亀裂を封止することにより、無孔質親水性透湿樹脂膜層を形成する工程とを含むことを特徴とする全熱交換器用仕切板の製造方法。
【国際調査報告】
2011058854.tif 000008
2011058854.tif 000009